针对不同国家新车评价规程的侧面碰撞仿真分析

摘要

随着中国自主品牌乘用车研发技术的提高，其出口问题成为了被人们讨论的热点话题。侧面碰撞在交通事故中占比例很高，伤亡情况也较为惨重，所以有必要针对不同国家的侧面碰撞评价规程对车体的侧面耐撞性能进行研究。乘员舱作为承受侧面撞击力的主要结构，其主要部件在承载和分散侧面冲击载荷的过程中起着重要作用。关键部件正确的布置方式、结构形式和合理的碰撞力传递路径，有利于引导碰撞能量的分散、吸收，更加有效的保护乘员安全。　　本文选取某国产SUV（运动型多用途车）为仿真对象，根据不同的侧面碰撞评价规程建立侧面碰撞模型，并对模型的可靠性进行验证。对车体不同的表现形式进行分析，提出车体的薄弱区域，针对不同的薄弱区域对侧围主要承力部件从结构、材料、板厚和布置方式等方面进行了改进，提升车体侧面碰撞的耐撞性能。　　主要工作内容如下：　　1、将乘用车的 CAD模型进行几何清理和单元离散，根据真实的材料力学特性完成零部件材料和属性的设置，严格按照建模标准完成整车模型中各个子系统的装配，真实的模拟运动副之间的运动关系。　　2、根据不同评价规程包括中国的C-NCAP、欧洲的Euro-NCAP和美国的IIHS，搭建可移动壁障侧面碰撞仿真平台，设置相关仿真计算参数，定义各个主要承力部件截面力的输出和接触类型，完成模型的调试，得到仿真结果后，把仿真结果与真实试验数据进行对比分析，验证模型的可靠性。对车体的变形模式和变形量进行对比分析，完成同一车型不同评价规程下的表现研究。　　3、提出车体侧面碰撞的结构目标值，针对不同的侧面碰撞评价规程分别对车体薄弱区域进行优化，最终使得所选的测量点的测量值满足目标值要求。保证车体能量转化合理，关键部件布置合理。总结优化方法，完成同一车型不同评价规程下的优化理论研究和整车开发方法的研究。　　4、基于THUMS人体模型特有的优势，在优化后的侧面碰撞仿真模型中分析THUMS人体的伤害情况，对人体的伤害机理进行系统研究，最后把THUMS人体模型伤害值反馈到车体结构中，对目标值的准确性进行验证。

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1 绪论

1.1 不同评价规程下汽车侧面碰撞研究的意义

1.2 汽车侧面碰撞研究的状况

1.3 本文主要内容

2 汽车碰撞仿真软件介绍及理论研究

2.1 引言

2.2 基本理论

2.3 本章小结

3 侧面碰撞模型建立

3.1 引言

3.2 白车身建模

3.3 开闭件建模

3.4 动力总成建模

3.5 底盘建模

3.6 参数设置

3.7 加载及调试设置

3.8 本章小结

4 汽车侧面碰撞模型验证及仿真分析

4.1 引言

4.2 C-NCAP下的侧面碰撞模型验证

4.3 C-NCAP、Euro-NCAP和IIHS的差异对比

4.4 不同评价规程下的仿真分析

4.5 本章小结

5 侧面碰撞关键部件优化研究

5.1 引言

5.2 接触力传递路径分析

5.3 薄壁构件耐撞性研究

5.4 关键部件改进

5.5 优化结果对比分析

5.6 侧碰结果与目标值对比分析

5.7 本章小结

6 THUMS人体模型伤害对比分析

6.1 THUMS人体模型简介

6.2 THUMS人体模型的优势

6.3 THUMS人体伤害分析

6.4 本章小结

7 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果